Citat:
Ursprungligen postat av
christery
Nu är jag lite förvirrad, är teoretiska gränsen för lyfthöjd g (9.81m) eller 10.33m (100kPa) på en sugande pump.
Vet att detta är en teoretisk gräns, men det kan väl inte finnas två teoretiska maximum heller. Sen om pumpfan kaviterar och exploderar efter en timme skiter jag i - jag blir bara förvirrad när det verkar finnas ett par teoretiska maximum.
Å andra sidan så suger en på internet 40m rakt upp åxå (ingen ejektor eller annat, bara sug), så han trotsar ju alla lagar.
Det är ju så att tvärt emot vad man kan tro när det känns som bäst så finns det inget sug, det finns bara mer eller mindre tryck. När en pump tror att den suger upp vatten ur en brunn så minskar den trycket på sin sugsida (det heter ju så så jag använder det vedertagna begreppet istället för att säga "sida med lägre tryck" e. dyl.) så det blir lägre än atmosfärstrycket. Det är sedan atmosfärstrycket som verkar ovanför vattenytan nere i brunnen som sedan trycker upp upp vattnet till pumpen.
Den teoretiskt maximala sughöjden är då trycket i sugröret i höjd med brunnens vattenyta orsakad av vattenpelaren i röret ovanför denna yta är lika med omgivande atmosfärstryck. Vattenpelarens tryck bestäms ju av p=ϱgh. Vattnets densitet varierar ju med temperaturen med maximum kring 4 ºC på 1000 kg/m³ (nere på 999 vid 15 ºC) och g varierar lite beroende på var man befinner sig. I Sverige är en korrekt avrundning med tre värdesiffror 9,82 m/s² (från 9,815 i syd till 9,824 längst norrut).
Lufttrycket som pressar upp vattnet varierar också med ett medelvärde på 101,3 kPa=101 300 N/m². Högsta uppmätta lufttryck i Sverige var 106,4 kPa (i Kalmar och Visby år 1907) och lägsta tryck 94,62 kPa (Krångede år 2000). Skillnaden mellan tryckextremerna motsvarar c:a 1 m vattenpelare.
Om vi räknar med medellufttryck, vattentemp 4 ºC och "svenskt g" får vi då lufttryck=vattenpelartryck: 101 300=ϱgh=1000*9,82*h.
Då får vi att vattenpelarens höjd h blir 10,3 m.
Detta förutsätter att trycket i vattenpelarens högsta punkt (på sugsidan, efter pumpen kan det vara hur högt som helst) kan vara 0 Pa. Beroende på vattnets temperatur skulle det kunna börja koka men det behöver inte utgöra en teoretisk begränsning bara pumpen kan suga undan vattenångan. Eller jo, då sjunker tempen på vattnet till följd av ångbildningen i röret så, ja fan, det är väl en begränsning då.
Enligt tabellen
http://www.engineeringtoolbox.com/boiling-point-water-d_926.html är kokpunkten 26 ºC vid 3,45 Pa (absoluttryck) vilket är djävligt lågt tryck, lägre än så går inte tabellen men är vattnet så kallt som 4 ºC så kokar det kanske inte ens vid absolut vakuum.
Vi ser alltså att maximala teoretiska "sughöjden" bestäms av några variabler och kan skilja någon meter eller två inom normala värden (att suga upp riktigt varmt vatten blir dock snabbt problematiskt då det kokar redan vid liten trycksänkning).
I praktiken måste man också ta hänsyn till tryckfall om vattnet har en annat än försumbar hastighet i sugröret samt den acceleration som vattnet utsätts för vid pumpens inlopp som kan vara olika våldsam beroende på pumpens utformning.
